等静压技术

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对话产业链大佬 - 固态电池头部设备厂专家详解等静压设备
2025-08-21 23:05
行业与公司 * 行业涉及固态电池制造设备 特别是等静压设备领域 以及多层陶瓷电容(MLCC)和超级电感等被动电子元件制造装备领域[1][2] * 公司为国内固态电池头部设备制造商 其国产MLCC设备已全面采用自有技术 等静压设备也已应用于超级电感领域并对外供货[1][2] 国内主要客户包括风华高科 深圳宇阳和广东威龙等MLCC生产厂家[4] 华为等企业也采购了其固态电池设备[16] 核心观点与论据 * 等静压技术是解决固态电池固固界面结合问题的关键技术 通过提高固态电解质接触面结合度 可使95%接触面达到良好接触 有效降低电阻率 提高导电率[5] 其性能优于滚压和热压等替代技术[6] 美国橡树岭国家实验室已确定温等静压机是未来固态电池制造中的关键设备[6] * 温等静压机通过控制介质温度(水介质最高90摄氏度 导热油介质最高150摄氏度)提高材料流动性和粘合力 从而提高成型密度 更适用于温度敏感的固态电池材料 其性能优于冷等静压机和热等静压机[3][8][9] 热等静压机因最高压力仅200兆帕且操作复杂成本高(至少5000万人民币/台)不适用于固态电池生产[12] * 市场上常见固态电池用等静压设备压力范围为100-600兆帕(600兆帕为常用标准) 直径400-450毫米 工作介质包括水 导热油和气体[10][11] 公司正在研发1500兆帕设备用于特殊用途[11] 固态电池生产需至少600兆帕以上高压力[12] 温度控制需保持在150摄氏度以下以确保分子界面结合效果最佳[14] * 国产温等静压机价格约为进口同类设备三分之一 例如进口设备(170毫米钢径 400毫米高度 600兆帕压力 150摄氏度温度)售价约800万人民币 国产同类设备仅需其三分之一价格 且质量不逊于进口产品 已获华为等企业采购并稳定运行一年以上[15][16] * 瓦森纳协定限制中国进口特定尺寸和参数的固态电池生产设备 但国内厂商通过自主研发已能提供满足需求的替代品[17] 国产设备在性价比和自主可控能力上具有优势[1][17] 其他重要内容 * 等静压设备制造关键技术难点在于材料强度 压力控制和密封件质量 600兆帕高压下任何微小瑕疵都会被放大导致设备损坏 高压系统不允许有焊接点 操作人员需经专业培训以确保安全运行[20][22][23] * 使用液体介质(水或导热油)优于气体介质 因液体泊松比高 弹性模量大 增压到600兆帕时扩展量较小 安全性更高[18] 为避免硫化锂与水接触产生有毒硫化氢气体 一般建议使用导热油作为工作介质[19] * 公司固态电池设备业务占比不足20% 更多业务集中在温冷机压机 用于HTCC LPCC MLCC及芯片封装等领域[25] 目前固态电池设备出货量较少 金额约3000万元 单台售价约800万元 推算出货十台以内 主要供应头部企业[26][27] 产能数据属客户高度机密无法提供[28] * 军工类设备公司(如海德利森 钢研)在固态电池领域可能比传统锂电设备公司(如先导 纳克诺尔 立元亨)更具优势 因拥有更丰富高精尖技术经验和严格质量控制标准[24] 但部分公司存在通过不正当手段获取技术方案的浮躁现象[21][24]
国海证券:安全性需求催生下 胶框打印环节增量可期
智通财经· 2025-08-04 14:45
胶框打印行业概述 - 胶框打印是全固态电池的必要环节,具备材料适配能力和制造精度控制能力等壁垒 [1] - 全固态电池采用等静压等工艺提升性能,但可能带来短路风险,催生胶框打印需求 [2] - 胶框打印工艺路线多样,包括钢网印刷、预制胶框转印、点胶、UV打印等,良率和生产效率存在差异 [2] 胶框打印技术关键要素 - 材料适配性要求高,需考虑卤化物/硫化物电解质的电化学稳定性 [2] - 需实现微米级别精准制造控制,避免厚度偏差对电芯的不良影响 [2] - 生产灵活性是重要考量要素,以满足多样化需求 [2] 胶框打印厂商动态 - 利元亨、高能数造等厂商已推出各具特色的解决方案 [3] - 德龙激光相关设备获得行业头部客户订单 [3] - 松井股份作为平台型厂商,兼具设备与材料能力,已落地全球首个量产电芯绝缘UV喷打样板工程 [3] 行业前景 - 胶框打印行业预计仍有充分增长空间 [1] - 工程化能力强、下游卡位坚实的平台化厂商具备优质发展机遇 [1]
固态电池设备深度:破土凌云——固态繁荣前夕,设备产业化加速推进
2025-06-26 23:51
纪要涉及的行业和公司 - **行业**:固态电池行业 - **公司**:先导智能、海目星、利元亨、纳克诺尔、曼恩斯特、宏工、星岛、红宫、仙汇材料、联颖、交城科技、灰尘、华创、宏田、诺德公司、欧美诺德、宁德时代、惠能、苏州清陶、蔚蓝锂芯、国轩、新概念能源、三星 [11][15][16] 纪要提到的核心观点和论据 1. **固态电池技术发展前景与投资机会**:发展前景广阔,因其能量密度高、安全性好,符合电池技术发展方向,宏观层面有中试验证等催化剂,产业角度是电池发展必然趋势,今年设备领域持续有投资机会,扩产和中试都需设备支持 [1][2] 2. **半固态电池工艺核心差异与关键技术**:与传统液态电池差异不大,核心在中段原位固化和叠片技术,原位固化兼容现有产线、低成本解决界面问题,叠片技术提升固态电解质稳定性,干法叠片良率近 100% [3][4] 3. **全固态电池工艺设备体系变化与创新**:前段电极制造用干法替代湿法,单设备价值量提升 50%以上,硫化物处理需无氧环境控制和流延成型,中段新增等静压技术提高固态接触 [4] 4. **固态电池设备国产化率与关注重点**:全固态电池前段电极制备环节国产化率较高,等静压环节是“卡脖子”环节,国产化率有待提升,关注等静压相关公司及前段电极制造公司 [1][5] 5. **固态电池生产线投资额**:前段设备单 GWh 投资额约 1.1 亿元,中段约 8000 万元,后段中试需求少,前段和中段合计近 2 亿元,较传统液态电池总投资额翻番 [6] 6. **固态电池前段设备投资与技术**:投资集中在干法电极和硫化物电解质制备,技术门槛是控制成膜厚度和无氧环境,主要供应商有星岛等 [7] 7. **固态电池中段设备投资与技术**:投资集中在叠片和等静压环节,叠片设备参与者与半固态及传统液态电池无显著差异,等静压设备技术壁垒高、国产化率低 [8] 8. **固态电池前段生产环节投资与要求**:分为干法电极、滚压成膜和激光/离子束分切,干法电极单 GWh 投资 3000 - 4000 万元,滚压成膜 4000 - 5000 万元,激光/离子束分切 1000 - 2000 万元,市场关注电极和滚压成膜环节 [9] 9. **固态电池中段生产环节投资与要求**:包括叠片、等静压和原位固化,叠片单 GWh 投资额最高约 4000 万元,等静压 2000 - 2500 万元,原位固化 1500 - 2000 万元,等静压国产化率低 [10] 10. **固态电池生产线整线设备供应商布局与优势**:先导智能和海目星提供全段设备,利元亨提供前段和中段设备,各有技术优势和核心客户 [11] 11. **固态电池封装环节技术特点与趋势**:主要采用铝塑膜,封装用激光或超声波焊接技术 [13] 12. **固态电池干法工艺地位与关键环节**:干法薄膜工艺是主流,电极制造、中段叠片和等静压环节关键 [14] 13. **固态电池等静压成型设备供应商与进展**:上市公司有先导智能、纳科诺尔和利元亨,先导和纳科诺尔相对领先 [15] 14. **固态电池量产超声波焊接技术重要性与优势公司**:量产不可或缺,联颖、海目星、交城科技表现突出,交城科技超深焊有优势 [15] 15. **锂负极材料蒸镀制备优势**:效率高、薄膜表面光滑、附着性强、成本低、提升导电性 [16] 16. **PVD 技术在锂负极制备应用前景与供应商**:能分散应力、抑制枝晶生长、提升附着力,灰尘、华创、宏田等公司有布局 [16] 17. **CVD 技术在固态电池制造潜在应用与企业**:电镀环节可能有新应用,诺德公司有相关操作,宏田股份、欧美诺德是主要参与者 [16] 18. **固态电池设备公司市场表现与增长潜力**:市场处于“中场休息”,设备公司有投资机会,部分涨幅 10% - 20%,预计未来有 30% - 40%上涨空间,7 月相关领域将受关注 [17] 其他重要但是可能被忽略的内容 - 半固态电池原位固化和高速叠片环节单机瓦时投资额约 8000 万元,先导和海目星在该领域领先 [4] - 滚压成膜环节通常用 6 到 8 滚设备,单个滚子成本约 500 万元,纳科诺尔预计今年推出 16 滚以上产品 [9] - 激光/离子束分切环节对激光切割要求高,效率高于刀片 [9] - 海目星与新概念能源深度捆绑,新概念能源固态电池产品已批量应用 [11] - 固态电池市场 7 月随着相关会议召开及企业验证测试进展公布,固态设备领域将受关注 [17]
新技术系列报告(五):固态电池产业化机遇之工艺与设备
东方证券· 2025-05-20 12:44
报告行业投资评级 - 看好(维持) [9] 报告的核心观点 - 固态电池产业化面临工艺与成本双重挑战,虽近期取得进展,2027 年量产装车成共识,但技术上电芯大型化有瓶颈,成本上原材料需降本,技术、工艺与设备待革新,制造成本高昂 [9] - 全固态电池制造需设备到工艺全面重构,因与液态锂离子电池各层粘合逻辑和材料兼容性有根本差异,涉及电解质革命、界面工程挑战和严苛环境控制三方面问题 [21] - 设备是规模量产基石和降本突破口,干法工艺适配全固态电池制片,等静压可改善孔隙率与界面复合问题,叠片有望成装配主流,关键设备开发对规模量产至关重要 [9] - 建议关注布局关键设备,与客户紧密合作或已获订单/实现交付的设备企业,如纳科诺尔、宏工科技、先导智能、利元亨、曼恩斯特 [4] 根据相关目录分别进行总结 产业化挑战:工艺与成本 - 从实验室到量产线,电芯大型化有技术难题,现阶段全固态电池样品单体电芯普遍 20Ah 左右,距车规级 60Ah 及以上有差距,放大生产面临多方面挑战,技术难度指数级上升 [12] - 工艺设备未成熟,全固态电池制造成本高昂,制造端工艺革新使研发费用和设备价格抬高成本,本田示范生产线投资额高,产能规模可能不超 1GWh,单位固定成本高,与成熟锂电量产线有差距 [17] 工艺革新,设备铺路 - 全固态电池制造需设备到工艺全面重构,涉及电解质革命、界面工程挑战和严苛环境控制三方面问题,设备是规模量产基石和降本增效核心突破口 [21] 干法工艺:干电极助力降本,电解质成膜工艺创新 - 干法工艺早期用于超级电容器制备,在电极生产中避免溶剂使用和后续处理问题,提高生产效率,降低能耗和污染 [22] - 干电极核心优势是低成本,特斯拉主导推行,可缩短工艺流程,节省资本和运营支出,降低能耗和碳排放,对硅基负极有解决性能瓶颈作用 [23] - 干法制膜产业化工艺路线聚焦粘结剂原纤化和静电喷涂,粘结剂原纤化法性能稳定性和可加工性更优,成主流路线 [26] - 粘结剂纤维化是干电极工艺核心环节,核心设备有气流粉碎机、螺杆挤出机和强力混合机,其效果影响后续成膜和电池电化学性能 [28] - 辊压是成膜关键工序,干法工艺对辊压设备性能要求更高,辊压机成膜性能和生产效率是量产核心要素,行业有压实密度和生产效率目标 [32] - 干法工艺是硫化物固态电池刚需,其他电解质路线固态电池也倾向使用,可降低电极/电解质孔隙率和界面接触电阻 [34] 等静压:致密化与界面问题的潜在解法 - 固态电池设备开发侧重高压致密化与电极/电解质复合,需控制孔隙率和降低界面阻抗 [35] - 等静压是先进材料致密化技术,可消除电芯空隙,提升界面接触效果,增强导电性,提高能量密度,减少体积变化 [36] - 等静压技术分冷等静压、温等静压和热等静压三类,冷等静压常用,可用于制备固态电解质膜和电池;温等静压有调控难度,海外企业有布局;热等静压适用性好但成本高 [38][40][41] 叠片:全固态主流装配工艺,精度要求大幅提升 - 叠片工艺是全固态电池主流装配方案,因无机电解质不适用卷绕工艺,叠片工艺从多方面考虑最适用,叠片机有望取代卷绕机 [46] - 固态电池对叠片设备要求严苛,需精准控制叠片压力,避免电解质裂纹和极片偏移、弯折接触导致短路,设备需有更高精度和稳定性 [46] 设备企业相关布局 - 设备开发依赖电池 - 材料 - 设备企业协同,因材料和工艺路线未确定,现阶段设备定制化可能使企业形成强绑定关系 [49] - 多家设备企业有固态电池相关设备布局和客户进展,如先导智能有全固态整线解决方案等多种设备,获海内外订单;利元亨有多款设备,中标硫化物固态电池整线项目等 [50] 投资建议 - 建议关注布局关键设备,与客户紧密合作或已获订单/实现交付的设备企业,如纳科诺尔、宏工科技、先导智能、利元亨、曼恩斯特 [4][52]